Uvnitř Threadripperů nejsou žádné atrapy, všechny čtyři čipy jsou zcela reálné

Ještě v červenci před oficiálním uvedením jsme tu měli zprávu o snímcích procesoru Ryzen Threadripper s odstraněným rozvaděčem tepla. V případě tohoto highendového CPU se sice již víceméně vědělo, že nebude mít uvnitř pastu ale pro teploty vhodnější pájku, ovšem rozborka odhalila jiné překvapení: uvnitř pouzdra nejsou jen dva čipy, ale rovnou čtyři. Threadripper by měl podle oficiálních údajů vždy používat jen dva, takže vyvstala otázka, co dělají uvnitř dva další a zda jsou pravé. Na druhou polovinu této otázky máme nyní odpověď.

Stejný nadšenec, přetaktovávač či Youtuber (tedy Roman Hartung alias Der8auer) totiž podnikl s Threadripperem nový a hloubkovější pokus. CPU bylo tentokrát zakoupené v běžné distribuci a tedy by mělo plně odpovídat tomu, co byste dostali sami – což teoreticky nemusí platit u vzorku od AMD. Hartung tento nešťastný procesor (Threadripper 1950X) opět rozpitval, ale tentokrát kompletně. Po odstranění rozvaděče vytrhal z pouzdra i jednotlivé čipy, obrousil je, aby byly vidět struktury v křemíku a vyfotil je. Metoda obnažování byla stejná, jakou používá fotograf Fritzchens Fritz (viz jeho snímky Ryzenu 3). Postup můžete vidět ">na Hartungově videu.

Proč je toto zajímavé? Poté, co se první fotografie odhalující čtyři čipy pod rozvaděčem rozlétla do světa, totiž některé hardwarové weby přišly s vysvětlením, že přebytečné destičky v pouzdru jsou ve skutečnosti jen „vycpávky“, nikoliv skutečné čipy. Přítomné jsou proto, aby se zachovala pevnost pouzdra a rozvaděče tepla, které počítají se čtyřmi křemíky (protože je vyvinuto pro čtyřčipové procesory Epyc). Například podle AnandTechu měly tyto podpěry být kusy křemíkového waferu, které neprošly normálním opracováním.

To ale evidentně není pravda. To, co Roman Hartung po obroušení všech čtyř křemíků dostal, jsou čipy, které mají ve všech čtyřech případech stejnou komplexní duhovou strukturu, typickou pro čipy obecně. To však znamená, že musely normálně projít litografickým procesem, jinými slovy, jde o kompletní čipy se vším všudy, nikoliv o nějaké atrapy.

Čtyři čipy vypreparované ze sériového Ryzenu Threadripper 1950X. Po obroušení jsou na všech vidět struktury tranzistorů, jde tedy o zcela regulérní čipy. Křemík vpravo dole má ještě kovovou vrstvu s kontakty (Zdroj: Der8auer)

Mohou být čipy navíc funkční?

Ona zásadní otázka tedy nyní není, zda jsou třetí a čtvrtý čip reálné, ale zda třeba nejsou funkční. Má AMD možnost otestovat kousky křemíku na chyby předtím, než je osadí na pouzdro? Pokud ne, pak by na výrobu Threadripperů mohlo používat ty vyrobené Epycy, kde jeden nebo čipy nefungují – ovšem jen tehdy, pokud jsou ve dvou pozicích, které desky pro Threadripper nemají zapojené (tyto pozice jsou pevně dané, nelze si čipy „vybrat“ při bootu nebo při výrobě CPU). Takovýto způsob výroby by ale byl dost neekonomický. V řadě případů by byl v Threadripperu kromě zmetku zbytečně zašantročen i fyzicky funkční čip navíc. A pokud by zmetek byl v jedné z aktivních pozic, pak by se naopak celý procesor musel vyhodit, protože by se ani pro Threadripper, ani pro Epyc nedal upotřebit.

Ještě plýtvavější by pak byla varianta, že by AMD na výrobu Threadripperů prostě bralo hotová pouzdra úplně funkčních Epyců a deaktivovalo v nich polovinu křemíku. Zní to nesmyslně, ale asi ani tato varianta se vyloučit nedá. Historie zná případy, kdy se kompletně funkční čipy z různých důvodů prodávaly deaktivované (není to v jádru zas tak odlišné od jídla vyhazovaného ze supermarketů nebo mléka vylévaného do kanálů).

Pouzdro zničené extrakcí čipů (Zdroj: Der8auer)

Lepší možnost je, že AMD jednotlivé ještě nenapájené čipy testovat a třídit umí a v Threadripperech s nimi tedy nemusí plýtvat. Proč by pak ale byly pro výztuhu používány reálné čipy, když nikdy nejsou aktivní? Vysvětlení by mohlo být, že jde o zmetky, které nelze kvůli chybě nebo špatné kvalitě použít v žádném CPU. AMD by po rozřezání waferů vždy nějaké takové kousky měly zůstat a teoreticky by jich mohlo být dost pro to, aby uspokojily potřebu pro výrobu Threadripperů, které nejsou žádná masová záležitost. Podstatné je, že tyto zmetky jsou reálně mnohem lepší volbou pro úlohu „podpěr“, než domnělé speciální vycpávky, o nichž se spekulovalo. Ty by totiž bylo třeba zvlášť vyrobit, kdežto zmetky jsou coby odpad k dispozici a zadarmo.

Není také třeba řešit detaily jako to, že ony atrapy by musely mít stejnou výšku jako reálný křemík a zespodu plošky pro napájení na substrát, které u čipu vznikají při výrobě kovových vrstev čipu. Zmetky toto vše automaticky splňují a replikovat tyto rysy na nějakém nezpracovaném křemíku by bylo zbytečně komplikované a stálo by peníze. Popravdě, s přihlédnutím k této logice teorie o speciálních atrapách vlastně nikdy nedávala smysl. Tedy za předpokladu, že Threadripper nebude nikdy tak populární, že by úplně vyčerpal zásobu nepoužitelného křemíku, což je rozumná podmínka. I pokud by bylo jednou nutné kvůli nedostatku zmetků ničit funkční čipy, bude možné vzít ty horší a stále musíme pamatovat, že ani pomyslné atrapy nejsou zadarmo.

Ryzen Threadripper v socketu TR4 (foto: Ars Technica)

To, že jsou v pouzdru procesorů Threadripper pro socket TR4 čtyři reálné čipy, má zajímavé důsledky. Nevím, zda je pouzdro čipů Threadripper nějak odlišené (vzpomeňme si, že vývoj tohoto CPU byl veden tak, aby implementace vyžadovala jen minimální změny), ale pokud by šel Threadripper vložit do socketu SP3, pokusila by se deska oživit všechny čtyři čipy? Ty by v některých případech teoreticky mohly fungovat, protože propadnutí při testování nemusí být vždy úplně fatální chyba, jak dosvědčovaly občasné úspěchy odemykání jader u Phenomů. Podle fotek AMD v pouzdru u vadných čipů neosazuje součástky na substrátu, ale někdo zručný by je možná dokázal doplnit. V praxi by ale asi byl problém v BIOSu, který by nejspíš CPU nerozpoznal a patrně by se vám nepodařilo nabootovat.

Aktualizace (19. 9. 2017):

James Prior z AMD na Twitteru prohlásil, že třetí a čtvrtý čip v Threadripperu postrádají zapojení do systému, a není tedy možné je nijak odemknout nebo jinak oživit. Zajímavé je, že podle něj procesor má také odlišný substrát od Epycu (tedy desku rozvádějící kontakty z čipů mezi nimi a do kontaktů pro socket). Je sice možné, že zde míní právě ony neosazené součástky a nikoliv přímo PCB samotné, ale v socketu SP3 by tím pádem Threadripper ani teoreticky nemohl fungovat.